A central challenge in 3D scene perception via inverse graphics is robustly modeling the gap between 3D graphics and real-world data. We propose a novel 3D Neural Embedding Likelihood (3DNEL) over RGB-D images to address this gap. 3DNEL uses neural embeddings to predict 2D-3D correspondences from RGB and combines this with depth in a principled manner. 3DNEL is trained entirely from synthetic images and generalizes to real-world data. To showcase this capability, we develop a multi-stage inverse graphics pipeline that uses 3DNEL for 6D object pose estimation from real RGB-D images. Our method outperforms the previous state-of-the-art in sim-to-real pose estimation on the YCB-Video dataset, and improves robustness, with significantly fewer large-error predictions. Unlike existing bottom-up, discriminative approaches that are specialized for pose estimation, 3DNEL adopts a probabilistic generative formulation that jointly models multi-object scenes. This generative formulation enables easy extension of 3DNEL to additional tasks like object and camera tracking from video, using principled inference in the same probabilistic model without task specific retraining.


翻译:三维场景感知通过逆向图形学的核心挑战在于稳健地建模三维图形与现实数据之间的差距。我们提出了一种新颖的基于RGB-D图像的三维神经嵌入似然(3DNEL)方法来应对这一差距。3DNEL利用神经嵌入从RGB图像预测二维-三维对应关系,并基于原则性方式将其与深度信息相结合。3DNEL完全由合成图像训练,并泛化到现实数据。为展示这一能力,我们开发了一个多阶段逆向图形学流水线,利用3DNEL从真实RGB-D图像进行六维物体姿态估计。我们的方法在YCB-Video数据集上的仿真到真实姿态估计中超越了先前的最优技术,并显著减少了大幅误差预测,提升了鲁棒性。与现有专门针对姿态估计的自底向上、判别式方法不同,3DNEL采用概率生成式公式,联合建模多物体场景。这种生成式公式使得3DNEL能够轻松扩展至其他任务(如基于视频的物体与相机跟踪),并在同一概率模型中进行原则性推理,无需针对特定任务重新训练。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
Meta-Transfer Learning for Zero-Shot Super-Resolution
Arxiv
43+阅读 · 2020年2月27日
Arxiv
19+阅读 · 2018年5月17日
Arxiv
29+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员